電力拖動與運動控制系統(tǒng)課程設(shè)計

1、<p><b>　　電子技術(shù)綜合設(shè)計</b></p><p>　　專 業(yè)： 電子科學與技術(shù) 　 　 </p><p>　　題 目： 多功能 數(shù)字鐘 </p><p>　　專 題： 電子技術(shù)綜合設(shè)計

2、 </p><p>　　設(shè)計地點： 電工電子實驗室 </p><p>　　設(shè)計日期： 2009.12.2～2009.12.12 </p><p>　　成 績： 指導教師： </p><p><b>　　年 月 </b&

3、gt;</p><p>　　電子技術(shù)綜合設(shè)計任務(wù)書</p><p>　　設(shè)計專題： 電子技術(shù)綜合設(shè)計</p><p>　　設(shè)計題目：多功能數(shù)字鐘</p><p><b>　　設(shè)計內(nèi)容和要求：</b></p><p><b>　　1. 主要內(nèi)容：</b></p>

4、<p>　?、?用 CC4518雙四位BCD同步加計數(shù)器設(shè)計60秒、60分、24小時歸0</p><p><b>　　的計數(shù)電路</b></p><p>　　② 用CC4511 七段譯碼驅(qū)動/鎖存器及LG5011AH共陰數(shù)碼管設(shè)計譯碼及顯示電路（數(shù)碼管需加限流電阻）</p><p>　　③ 用555設(shè)計CP脈沖源 (f=1KH)<

5、;/p><p>　　④ 具有系統(tǒng)校準功能</p><p>　　2. 整體電路原理圖</p><p>　　60秒、60分、24小時---- 計數(shù)、譯碼、顯示電路（用8K復印紙手工畫圖）</p><p><b>　　3. EWB仿真圖</b></p><p>　　60秒、60分、24小時---- 計數(shù)、譯

6、碼、顯示電路（計算機打印）</p><p><b>　　4. 設(shè)計原理圖</b></p><p>　　用PROTEL99設(shè)計原理圖（計算機打?。?lt;/p><p>　　5. 設(shè)計PCB版圖</p><p>　　用PROTEL99設(shè)計PCB板圖（計算機打?。?lt;/p><p><b>　　6.

7、 功能擴展要求</b></p><p>　　設(shè)計：①定點報時功能 ②12小時歸1計數(shù)電路</p><p><b>　　指導教師</b></p><p>　　年 月 日</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本次實驗是設(shè)計

8、一個多功能數(shù)字鐘，用來實現(xiàn)24時、60分、60秒的計數(shù)功能。實驗首先用秒脈沖信號發(fā)生器產(chǎn)生信號，經(jīng)分頻電路進行分頻給秒計數(shù)電路，然后通過秒計數(shù)電路的進位脈沖給下一級分計時電路，再把分計數(shù)電路的進位脈沖給下一級時計時電路。各級的輸出信號經(jīng)各自的譯碼電路進行譯碼，最后通過數(shù)碼管顯示時、分、秒。</p><p>　　關(guān)鍵字 秒脈沖信號發(fā)生器，秒/分/時計數(shù)電路，譯碼電路數(shù)碼管</p><p>

9、　　目 錄 </p><p>　　緒論 ……………………………………………………………</p><p>　　1.1電子技術(shù)綜合設(shè)計性質(zhì)…………………………………… </p><p>　　1.2綜合設(shè)計主要特點 ……………………………………… </p><p>　　1.3綜合設(shè)計目的……………………………………………… &l

10、t;/p><p>　　2、數(shù)字鐘總體方案………………………………………………</p><p>　　2.1方案圖 ……………………………………………………</p><p>　　2.2器件選擇 …………………………………………………</p><p>　　2.3技術(shù)指標 …………………………………………………</p><p>　

11、　3、數(shù)字鐘電路原理設(shè)計…………………………………………</p><p>　　3.1秒脈沖發(fā)生器………………………………………………</p><p>　　3.1.1 555芯片介紹 …………………………………………</p><p>　　3.1.2多諧振蕩器電路…………………………………………</p><p>　　3.1.3秒脈沖發(fā)生器工作原理

12、 …………………………………</p><p>　　3.2秒、分、小時計數(shù)電路 ……………………………………</p><p>　　3.2.1 CC4518芯片介紹…………………………………………</p><p>　　3.2.2CC4518雙BCD同步加法計數(shù)器……………………………</p><p>　　3.2.3 CC4518 工作原理 ………

13、………………………………</p><p>　　3.3 CC4511 7段鎖存/譯碼/驅(qū)動器…………………………… </p><p>　　3.3.1 CC4511芯片介紹…………………………………………</p><p>　　3.3.2 CC4511譯碼電路…………………………………………</p><p>　　3.3.3 CC4511 工作原理

14、………………………………………</p><p>　　3.4 LC5011-11 LED/7段（共陰極）數(shù)碼管…………………</p><p>　　3.4.1 LG5011AH管腳圖…………………………………………</p><p>　　3.4.2譯碼/顯示電路及原理說明………………………………</p><p>　　3.5 其它芯片 ………………

15、……………………………………</p><p>　　3.5.1 CD4060 分頻器…………………………………………</p><p>　　3.6 校時電路 ……………………………………………………</p><p>　　4、系統(tǒng)電路圖 ……………………………………………………</p><p>　　4.1數(shù)字鐘電路原理圖 …………………………………

16、………</p><p>　　4.2系統(tǒng)整體仿真圖 ……………………………………………</p><p>　　4.3數(shù)字鐘電路Protel設(shè)計圖…………………………………</p><p>　　4.4印刷電路板的元件分布圖 …………………………………</p><p>　　5、焊接板電路分析 ………………………………………………</p>

17、<p>　　5.1石英晶體振蕩器 ……………………………………………</p><p>　　5.2晶振構(gòu)成秒信號發(fā)生器 ……………………………………</p><p>　　5.3 二極管與門工作原理 ……………………………………</p><p>　　5.4 校準開關(guān)工作原理…………………………………………</p><p>　　5.5

18、 發(fā)光二極管工作原理………………………………………</p><p>　　5.6整流橋部分的工作原理……………………………………</p><p>　　6、擴展功能………………………………………………………</p><p>　　6.1定點報時電路所用芯片……………………………………</p><p>　　6.2定點報時電路工作原理………………………

19、……………</p><p>　　7、總結(jié)……………………………………………………………</p><p>　　8、致謝……………………………………………………………</p><p>　　9、參考文獻………………………………………………………</p><p>　　10、附錄 …………………………………………………………1 緒論</p>

20、<p>　　1.1電子技術(shù)綜合設(shè)計性質(zhì) </p><p>　　電子技術(shù)綜合設(shè)計是在學完《模擬電子術(shù)》、《數(shù)字電子技術(shù)》課程之后，安排的實踐教學環(huán)節(jié)。使學生能綜合運用所學知識，進行實際電子線路的設(shè)計、裝接、調(diào)試等。</p><p>　　通過完成一個課題的電路設(shè)計、理論計算及實驗調(diào)試任務(wù)，鞏固和加深電子技術(shù)課程中所學理論知識和實驗技能。 </p><p>

21、　　在實踐中提高分析問題、解決實際問題的能力，為今后的畢業(yè)設(shè)計、工程實踐打下一定基礎(chǔ)。</p><p>　　1.2綜合設(shè)計主要特點</p><p>　　(1) 不同于平時的習題</p><p>　　作習題主要是為了加深對課堂上講解知識的理解，題目內(nèi)容涉及面較單一，在給定的理想化的條件下，經(jīng)過抽象加工后，不難得出標準答案。</p><p>　　

22、電子技術(shù)綜合設(shè)計任務(wù)，多是實際的“模擬”或“數(shù)字”電路裝置，它涉及的知識多而廣，沒有固定的答案，只能從實際出發(fā)，通過調(diào)查研究，查詢資料，方案比較，設(shè)計計算得到比較好的設(shè)計方案后，再通過實驗調(diào)試，使理論設(shè)計逐步完善，最后達到實際要求。</p><p>　　(2) 不同于一般的基礎(chǔ)實驗</p><p>　　基礎(chǔ)實驗著重點是放在驗證基本理論和電路性能上，通過實驗只能初步了解電路實驗的步驟和基本方

23、法，熟悉常用電子儀器設(shè)備的使用方法。</p><p>　　電子技術(shù)綜合設(shè)計，正是為學生創(chuàng)造一個動腦又動手，獨立開展電路設(shè)計、調(diào)試的機會?？梢赃\用實驗手段檢驗理論設(shè)計中的問題所在，又可運用學過的知識，指導電路調(diào)試工作，使電路更加完善。</p><p><b>　　不同于畢業(yè)設(shè)計</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計是培養(yǎng)工科學生的最后一個教學環(huán)節(jié)

24、，它要求學生綜合運用公共基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的知識，去解決工程實際問題；完成工程技術(shù)人員必須具有的基本能力的訓練；從題目的廣泛和深度上，畢業(yè)設(shè)計比電子技術(shù)綜合設(shè)計要難。 </p><p>　　(4) 電子技術(shù)綜合設(shè)計特點</p><p>　　它圍繞一門課程內(nèi)容做綜合性的訓練，題目雖出自實際電路，但比較簡單，比較定型，一般不是真實的生產(chǎn)、科研任務(wù)，基本上是有章可循。</p>

25、<p>　　著眼點是讓學生開始從理論學習軌道→引向?qū)嶋H方面。把過去熟悉的定性分析，定量計算方法與工程估算，實驗調(diào)整等手段結(jié)合起來。</p><p>　　逐步掌握工程設(shè)計的步驟和方法，了解科學實驗的程序和實施辦法。使理論和實際有機結(jié)合，真正實現(xiàn)由知識向智能的轉(zhuǎn)化。 </p><p>　　鍛煉分析問題、解決電路實際問題的本領(lǐng)。</p><p>　　1.3

26、綜合設(shè)計目的 </p><p>　　(1)、鞏固和加深對電子線路基本知識的理解，提高學生綜合運用電子技術(shù)課程所學知識的能力，使理論和實際有機結(jié)合，真正實現(xiàn)由知識向智能的轉(zhuǎn)化。</p><p>　　(2)、培養(yǎng)學生根據(jù)課題需要選學參考書，查閱手冊和文獻資料的自學能力。通過獨立思考，深入鉆研有關(guān)問題，學會自己分析問題、解決問題的能力。</p><p>　　(3)、通過實

27、際電路的設(shè)計方案的分析比較、參數(shù)計算、元件選取，安裝調(diào)試等環(huán)節(jié)，初步掌握簡單實用電路的分析方法和工程設(shè)計方法。 </p><p>　　(4)、掌握常用儀器設(shè)備的正確使用方法，學會簡單電路的實驗調(diào)試和整機指標測試方法，提高動手能力。 </p><p>　　(5)、能按設(shè)計任務(wù)書的要求，編寫設(shè)計說明書，能正確反映設(shè)計和實驗成果，能正確繪制電路圖。 </p><p>　　

28、(6)、培養(yǎng)嚴肅認真的工作作風和科學態(tài)度，發(fā)揚團隊精神。 </p><p><b>　　2 總體方案</b></p><p><b>　　2.1方案圖</b></p><p><b>　　2.2 器件選擇</b></p><p>　　計數(shù)電路：用CC4518計數(shù)器</p&

29、gt;<p>　　譯碼電路：用CC4511譯碼</p><p>　　顯示電路：用LG5011AH共陰數(shù)碼管</p><p>　　秒脈沖信號發(fā)生器：(1)用555構(gòu)成多諧振蕩器</p><p>　　(2)選用32768Hz的晶振構(gòu)成振蕩電路，然后經(jīng)過CD4060的14級分頻分出2Hz，再經(jīng)過CD4040的2分頻分出秒脈沖。</p><

30、p><b>　　2.3 技術(shù)指標</b></p><p>　　2.3.1 基本功能</p><p>　　(1)實現(xiàn)60秒、60分、24小時的計數(shù)、譯碼、顯示；</p><p>　　(2)具有校準功能；</p><p>　　(3)自帶秒脈沖信號發(fā)生器</p><p><b>　　2.

31、3.2擴展功能</b></p><p>　　定點報時電路：用集成芯片74LS21,74LS266和74LS273</p><p>　　3 數(shù)字鐘電路原理設(shè)計</p><p><b>　　3 秒脈沖發(fā)生器</b></p><p>　　3.1.1 555芯片介紹</p><p>　　(a)

32、、555管腳圖</p><p>　　3.1.2 555構(gòu)成多諧振蕩器（f=1HZ）</p><p>　　555電路圖 555工作波形 </p><p><b>　?。?）、參數(shù)計算</b></p><p>　　R1=6.8kohm R2=3.

33、3kohm VC=0.1mf C2=0.01uf</p><p>　?。?）、多諧振蕩器的特點：</p><p>　?、?不需外觸發(fā)的自激振蕩器；</p><p>　?、?無穩(wěn)定狀態(tài)，均為暫穩(wěn)態(tài)；</p><p>　?、?矩形波中含有豐富的高次諧波，習慣稱多諧振蕩器。</p><p>　　3.1.3 工作

34、原理</p><p>　　（1） Vcc通過R1、R2向C充電,在VC 沒有充電到 2/3VCC 之前,Vo 保持 1 不變。</p><p>　?。?） 當VC＝2 /3VCC時→Vo由1翻轉(zhuǎn)為 0 。 →T 導通，→電容C 經(jīng)R2、T放電。</p><p>　?。?）當Vc降至VCC /3時，使得→Vo回到 1 ，→T截止，→電容C 再充電，進入循環(huán)。 <

35、/p><p>　　3.2秒、分、小時計數(shù)電路 </p><p>　　3.2.1 CC4518芯片功能介紹

36、 </p><p>　?。╝）CC451管腳圖 </p><p>　　(b) CC4518功能表 </p><p>　　3.2.2 CC4518雙BCD同步加法計

37、數(shù)器</p><p>　　(a) CC4518構(gòu)成60進制計數(shù)單元電路</p><p>　　1、60進制計數(shù)電路工作原理</p><p>　　如圖所示左邊為十位計數(shù)，右邊為個位計數(shù)，當個位計數(shù)器計到9時，即Q4=1，給十位一個進位脈沖，此時Q4的下降沿,接EN端，使得十位進一。當Q3Q2=11這個脈沖來時，向個位，十位同時清零。Q3Q2為11，使清零端工作十位個位同

38、時清零，循環(huán)計數(shù)。</p><p>　　(b) CC4518構(gòu)成24進制計數(shù)單元電路</p><p>　　2、24進制計數(shù)電路工作原理</p><p>　　如圖所示左邊為十位計數(shù)，右邊為個位計數(shù)，當個位計數(shù)器計到9時，即Q4=1，給十位一個進位脈沖，此時Q4的下降沿,接EN端，使得十位進一。當十位Q2=1,各位Q3=1時這個脈沖來時，二者相與后，把脈沖給向個位，十位

39、，使得它們清零，循環(huán)計數(shù)。</p><p>　　3.2.3工作原理 </p><p>　　CC4518技術(shù)狀態(tài)表如右圖，由上圖得，左邊為十位計數(shù)，右邊為個位計數(shù)，當個位計數(shù)器計到9下個脈沖來時，Q4的下降沿,接EN端，個位清零并向十位進1，當十位Q3Q2為11，這個脈沖給十位個位，十位的清零端，使之清零。此后一直循環(huán)計數(shù)。 </p><p>　　3.3 CC4511

40、 7段鎖存/譯碼/驅(qū)動器</p><p>　　3.3.1 CC4511 芯片功能介紹</p><p>　　(a)、CC4511管腳圖</p><p><b>　?。╞）、功能說明：</b></p><p>　?。?）燈測試功能：LT可檢查七段顯示器各字段是否能正常發(fā)光。當LT = 0時，不論Q0－Q3狀態(tài)如何，七段全

41、部顯示，以檢查各字段的好壞。</p><p>　?。?）消隱功能： 當BI=0時，輸出a－b都為低電平，各字段熄滅。 </p><p>　?。?）數(shù)碼顯示： 當BI=1 LT=1 LE=0，譯碼器工作，當Ｑ3Ｑ2Ｑ1Ｑ0端輸入8421BCD碼時，譯碼器對應(yīng)的輸出端輸出高電平1，數(shù)碼顯示相應(yīng)的數(shù)字。<

42、;/p><p>　?。?）鎖存：在LE從“0”轉(zhuǎn)換到“1”時，輸出顯示由輸入的BCD碼決定。</p><p>　　3.3.2 譯碼、顯示單元電路</p><p>　　電路 電路</p><p><b>　　單元電路工作原理：</b></p><p>　　信號經(jīng)CC

43、4518雙BCD同步加法計數(shù)器處理后，再經(jīng)CC4511進行譯碼，當BI=1 LT=1 LE=0，譯碼器工作，當Ｑ3Ｑ2Ｑ1Ｑ0端輸入8421BCD碼時，譯碼器對應(yīng)的輸出端輸出高電平1，把信號最后送到數(shù)碼管顯示數(shù)字。</p><p>　　3.4 LC5011-11 LED/7段（共陰極）數(shù)碼管</p><p>　　3.4.1 LC5011-11 LED/7段（共陰極）數(shù)碼管管腳圖及內(nèi)部結(jié)

44、構(gòu)原理圖</p><p>　　(a) LC5011-11管腳圖 (b)LC5011-11內(nèi)部結(jié)構(gòu)</p><p>　　3.4.2譯碼/顯示電路</p><p>　　1. 數(shù)碼管內(nèi)部已將3端、8端連接在一起，所以使用時，3端接地，8端懸空。</p><p>　　2.限流電阻計算：數(shù)碼管的工作電壓為UＤ（手冊數(shù)據(jù)）

45、，工作電流為I（手冊數(shù)據(jù)），譯碼器輸出的高電平Ua~g，則限流電阻上的電壓應(yīng)該為U－UＤ，限流電阻阻值： R　＝（Ua~g－UＤ）／I</p><p>　　3.高電平點亮數(shù)碼管，顯示數(shù)字0~9。</p><p><b>　　輸出與顯示數(shù)</b></p><p><b>　　3.5 其它芯片</b></p>

46、<p>　　3.5.1 CD4060 分頻器</p><p>　?。╝）管腳圖： （b）分頻原理： </p><p>　　Q4： 24 = 16</p><p><b>　　↓ </b></p><p>　　Q14： 214 = 32768

47、/2</p><p>　　CC4060的振蕩電路</p><p>　　通過外接石英晶體可構(gòu)成高精度的晶體振蕩器。由CC4060內(nèi)部門電路構(gòu)成的晶體振蕩器也與用普通門電路構(gòu)成的晶體振蕩器的電路一樣，圖中的電阻R是反饋電阻，用來使非門工作在傳輸特性曲線的線性區(qū)，其值可在幾兆歐到幾十兆歐間選取，晶體工作在并聯(lián)諧振狀態(tài)，呈感性。調(diào)節(jié)CT，可對振蕩頻率進行微調(diào)到精確值。</p><

48、;p>　　CC4060分頻器部分是由D觸發(fā)器組成的14位二進制串行計數(shù)器，其分頻系數(shù)為16～16384（分別由Q4 - Q14輸出）。R為復零端，R=1時計數(shù)器全部清零，同時使時鐘禁止輸入或者使內(nèi)振蕩器停振；R為低電平時，進入計數(shù)狀態(tài)。</p><p>　　CC4060分頻器構(gòu)成的秒信號發(fā)生器電路，它可以為數(shù)字鐘或其它計數(shù)器提供固定的時鐘信號（1秒）。該電路是由CC4060和BCD碼同步加法計數(shù)器CC451

49、8構(gòu)成。電路中利用CC4060組成兩部分電路，一部分是14級分頻器，另一部分是由外接電子表用石英晶體構(gòu)成的頻率為32768Hz（＝215 Hz）的振蕩源。振蕩器輸出經(jīng)14級分頻后在輸出端Q14上得到2Hz脈沖，再送入由CC4518構(gòu)成的二分頻器，分頻后在輸出端Q1上得到秒基準信號，頻率為1 Hz,,</p><p>　?。╟）CD4060內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖</p><p><b>　　2

50、.晶體振蕩</b></p><p><b>　　3.6校時電路</b></p><p>　　3.6.1校時電路原理圖 3.6.2開關(guān)特性及校時脈沖功能表</p><p>　　(a) 開關(guān)特性功能表 </p><p>　　（b） 校時脈沖功能表</p&g

51、t;<p>　　3.6.2校時電路工作原理</p><p>　　數(shù)字鐘應(yīng)具有分校正和時校正功能，因此，應(yīng)截斷分個位和時個位的直接計數(shù)通路，并采用正常計時信號與校正信號可以隨時切換的電路接入其中。即為用COMS與或非門實現(xiàn)的時或分校時電路，一端與低位的進位信號相連；另一端與校正信號相連，校正信號可直接取自分頻器產(chǎn)生的1HZ信號；輸出端則與分或時個位計時輸入端相連。當開關(guān)打向下時，因為校正信號和0相與的

52、輸出為0，而開關(guān)的另一端接高電平，正常輸入信號可以順利通過與或門，故校時電路處于正常計時狀態(tài)；當開關(guān)打向上時，情況正好與上述相反，這時校時電路處于校時狀態(tài)。</p><p><b>　　4系統(tǒng)電路圖</b></p><p>　　4.1數(shù)字鐘電路原理圖（8K白紙手工畫圖）</p><p>　　60秒、 60分、 24小時計數(shù)、譯碼、顯示電路<

53、;/p><p>　　4.2系統(tǒng)整體仿真圖（見附錄）</p><p>　　4.3數(shù)字鐘電路Protel設(shè)計圖 （見附錄）</p><p>　　4.4印刷電路板的元件分布圖（見附錄）</p><p>　　4.5 印刷電路板布線圖 （見附錄） </p><p><b>　　5焊接板電路分析</b></

54、p><p>　　5.1石英晶體振蕩器</p><p>　　5.1.1選用32768Hz的晶振構(gòu)成振蕩電路</p><p>　　5.1.2晶體振蕩器工作原理</p><p>　　在自激振蕩器中，起始瞬間的振蕩電壓產(chǎn)生原因兩種：一是接通電源時電路各處的瞬變電壓；二是放大器中的電擾動和噪聲電壓。這些起始電壓中包含各種豐富的頻率分量，總會有符合相位條件的

55、某個頻率成分。當振幅增大到某種程度后，由于三極管特性的非線性，其工作范圍將超出放大區(qū)，進入飽和區(qū)或截止區(qū)，放大器的放大倍數(shù)將顯著下降，使輸出信號振幅增大變緩，另一方面，能量的損耗也會使輸出信號振幅增大變緩。</p><p>　　對稱式多諧振蕩器是一個正反饋振蕩電路。G1, G2是兩個反相器，C1,C2是兩個耦合電容，RF,R是兩個反饋電阻。只要恰當?shù)剡x取反饋電阻的阻值，就可以使反相器的靜態(tài)工作點位于電壓傳輸特性的

56、轉(zhuǎn)折區(qū)。電容C１、C２與晶體構(gòu)成一個諧振型網(wǎng)絡(luò)，完成對振蕩頻率的控制功能，同時提供了一個180度相移，從而和非門構(gòu)成一個正反饋網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)了振蕩器的功能。由于晶體具有較高的頻率穩(wěn)定性及準確性，從而保證了輸出頻率的穩(wěn)定和準確。</p><p><b>　　晶體振蕩器電路圖</b></p><p>　　如上圖所示的晶體振蕩器電路，常取晶振的頻率為32768Hz，可以提供一個

57、頻率穩(wěn)定準確的方波信號，又因其內(nèi)部有15級2分頻集成電路，所以輸出端正好可得到1Hz的標準脈沖，可保證數(shù)字鐘的走時準確及穩(wěn)定。</p><p>　　5.2晶振構(gòu)成秒信號發(fā)生器</p><p>　　32768Hz晶振構(gòu)成秒信號發(fā)生器 先經(jīng)過CD4060的14級分頻分出2Hz，再經(jīng)過CD4040的2分頻分出秒脈沖。（管腳圖及分頻原理見3.5.1）</p><p>　　5

58、.3 二極管與門工作原理</p><p>　　5.3.1二極管與門 二極管與門真值表</p><p>　　由真值表可知，僅當A和B全為1時，輸出F才是1，否則F為0，實現(xiàn)了與邏輯關(guān)系，故稱之為與門電路。</p><p>　　5.3.2二極管與門工作原理</p><p>　　(1)

59、 當A,B兩個輸入信號都為高電平，即，則兩二極管全部截止，所以輸入端F為高電平，</p><p>　　(2) 當A,B有一個信號為低電平，，則有一個二極管導通，此時輸出端F被置于低電平，。</p><p>　　(3) 當A,B兩個輸入信號都為低電平，即，則兩二極管全部導通。輸入端F為低電平，</p><p>　　5.4 校準開關(guān)工作原理 (校時開關(guān)圖見3.6.1)

60、</p><p>　　開關(guān)（K1）調(diào)整秒，開關(guān)（K2）調(diào)整分，開關(guān)(K3)調(diào)整小時，開關(guān)K4為暫停，通過調(diào)整使時鐘的秒、分、時走時與標準時間同步。校時電路是由與非門構(gòu)成的組合邏輯電路，開關(guān)S1或S2為“0”或“1”時，(其中S2為?！胺帧庇玫目刂崎_關(guān) ；S1為校“時”用的控制開關(guān) )可能會產(chǎn)生抖動，接電容C1、C2可以緩解抖動。必要時還應(yīng)將其改為去抖動開關(guān)電路。當S1或S2分別為“0”時還可進行“快校時”。 如果

61、校時脈沖由單次脈沖產(chǎn)生器提供，則可以進行“慢校時”（校時脈沖采用分頻器輸出的1Hz脈沖）。 </p><p>　　5.5 發(fā)光二極管工作原理</p><p>　　發(fā)光二極管內(nèi)部是具有發(fā)光特性的PN結(jié)。當PN結(jié)導通時，依靠少數(shù)載流子的注入以及隨后的復合而輻射發(fā)光。普通發(fā)光二極管的外形、符號及伏安特性如圖1 所示。LED正向伏安特性曲線比較陡，在正向?qū)ㄖ皫缀跤须娏?。當電壓超過開啟電壓時，電

62、流就急劇上升。因此，LED屬于電流控制型半導體器件，其發(fā)光亮度L（單位cd/m2，讀作坎德拉每平方米）與正向電流IF近似成正雙，有公式</p><p><b>　　L =K Ifm</b></p><p>　　式中，K為比例系數(shù)，在小電流范圍內(nèi)（IF=1～10mA），m=1.3～1.5。當IF>10mA時，m=1，式（5.10.1）簡化成

63、 </p><p><b>　　L =K IF</b></p><p>　　即亮度與正向電流成正比。以磷砷化鎵黃色LED為例，相對發(fā)光強度與正向電流的關(guān)系如圖2所示。LED的正向電壓則與正向電流以及管芯的半導體材料有關(guān)。使用時應(yīng)根據(jù)所要求的顯示亮度來選取合適的IF值（一般選10mA左右，對于高亮度LED可選1～2mA），既保證亮度適中，也不會損壞LED。若電流

64、過大，會燒毀LED的PN結(jié)。此外，LED的使用壽命將縮短。</p><p>　　5.6整流橋部分的工作原理</p><p>　　5.6.1工作原理 </p><p>　　單相橋式整流電路是工程上最常用的單相整流電路，如圖(a)所示。 </p><p>　　（a）單向橋式整流電路</p><p>　　整流電路在工作時，電

65、路中的四只二極管都是作為開關(guān)運用，根據(jù)圖（a）的電路圖可知：</p><p>　　當正半周時，二極管D1、D3導通（D2、D4截止），在負載電阻上得到正弦波的正半周；</p><p>　　當負半周時，二極管D2、D4導通（D1、D3截止），在負載電阻上得到正弦波的負半周。</p><p>　　在負載電阻上正、負半周經(jīng)過合成，得到的是同一個方向的單向脈動電壓。單相橋式

66、整流電路的電流與電壓波形見圖(b)。</p><p>　　5.6.2 參數(shù)計算 </p><p>　　根據(jù)圖(b)可知，輸出電壓是單相脈動電壓，通常用它的平均值與直流電壓等效。其輸出平均電壓為</p><p>　　(b) 單相橋式整流電路的電流與電壓波形</p><p>　　流過負載的平均電流為:　</p><p>　

67、　流過二極管的平均電流為:</p><p>　　流過負載的平均電流為:</p><p>　　二極管所承受的最大反向電壓:　　</p><p>　　流過負載的脈動電壓中包含有直流分量和交流分量，可將脈動電壓做傅里葉分析，此時諧波分量中的二次諧波幅度最大。脈動系數(shù)S定義為二次諧波的幅值與平均值的比值。</p><p><b>　　6擴展

68、功能</b></p><p>　　6.1定點報時電路所用芯片</p><p>　　6.1.1 74LS273八D鎖所存器</p><p><b>　?。╝）管腳圖:</b></p><p><b>　?。╞）內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖：</b></p><p><b>

69、　　(c)功能表</b></p><p><b>　　(d)功能</b></p><p>　　74LS273八D鎖所存器將輸入的信號進行鎖存</p><p>　　6.1.2 74LS21 4輸入2與門 </p><p>　　6.1.3 74LS266 2輸入4同或門 </p><p>

70、<b>　　6.2工作原理</b></p><p><b>　　定點報時電路圖</b></p><p>　　首先由CC4518計數(shù)器產(chǎn)生脈沖信號，在給八D鎖存器74LS273 進行鎖存，然后送給同或門，最好經(jīng)與門產(chǎn)生高電平信號使得三極管導通，音樂芯片隨之發(fā)出聲音。</p><p><b>　　7 總結(jié)</b

71、></p><p>　　經(jīng)過長達兩個星期的課程設(shè)計，最終完成了多功能數(shù)字鐘的設(shè)計。其間遇到了許多問題，但最后都能順利得到解決，此次課程設(shè)計我感受很深。</p><p>　　首先，在數(shù)字鐘設(shè)計過程中,進一步地熟悉了芯片的結(jié)構(gòu)及掌握了各芯片的工作原理和其具體的使用方法。尤其是在連接六十進制的進位及二十四進制的接法中,要求熟悉邏輯電路及其芯片各引腳的功能,這樣就可以比較快速的進行軟件仿真。

72、</p><p>　　其次，熟練的掌握了EWB,PROTEL軟件的使用，能夠掌握元件的調(diào)用，如何在PROTEL中畫封裝，設(shè)置單面板，PCB布線等等。在設(shè)計電路的連接圖中出錯的主要原因大都是接線的錯誤所引起的。只要細心點就不容易出錯。</p><p>　　還有在設(shè)計電路中,往往是先仿真后連接實物圖,但有時候仿真和電路連接并不是完全一致的,仿真圖和電路連接圖還是有一定區(qū)別的，這就要求我們要深刻

73、理解原理。</p><p>　　在進行實際的實物連接時，要特別注意焊點，看是否有虛焊，漏焊等現(xiàn)象。因為這直接導致了電路不能正常的工作。尤其到了擴展板的時候更要注意焊點，還有擴展板的布線， 設(shè)計初期要考慮周到，否則后期改進很困難。 盡可能是電路連線有序，模塊之間關(guān)系清楚，既利于自己修改，也利于與別人交流。如果電路亂的連自己都看不懂，那還如何改進和擴展。</p><p>　

74、　其實在進行實際的實物連接時不僅訓練了思考如何布線的能力更是培養(yǎng)了自己的動手能力。一來使我們在實踐中鞏固了理論知識，二來使得我們真正成為應(yīng)用型人才。</p><p>　　然后要注重同學，老師間的交流，很多難點的突破都來自于與他們的交流，交流使自己獲得更多信息，開拓了思路，因此要重視與別人的交流。</p><p>　　最后本次設(shè)計是把理論知識應(yīng)用到了實踐中，熟悉了課程設(shè)計的流程，同時通過仿真

75、，設(shè)計，也加深了自己對理論知識的理解和掌握。</p><p><b>　　8 致謝</b></p><p>　　在本次的課程設(shè)計中，首先感謝大學生科技創(chuàng)新基地的畢老師，翟老師，劉勇老師等人的辛勤的工作。感謝老師們從制作PPT到買所需的元器件一路來的精心準備，使得我們的課程設(shè)計愈加的順利和完善。</p><p>　　其次，感謝在這次課程設(shè)計中給予

76、我很大幫助的同學們，在這里一并說聲，謝謝！是你們掃清了我課程設(shè)計中的一個又一個難題，幫助我順利的完成整個設(shè)計。</p><p>　　最后，感謝這次課程設(shè)計!不僅使我吸收了更多的知識，而且還在問題的探討中加深了同學之間的關(guān)系。</p><p>　　感謝幫助過我的人和我?guī)椭^的人！真的非常謝謝！</p><p><b>　　9 參考文獻</b>&l

77、t;/p><p>　　[1]《數(shù)字電路與邏輯設(shè)計》 曹國清 徐州：中國礦業(yè)大學出版社，2005.</p><p>　　[2] 《電子技術(shù)基礎(chǔ)》 康光華 北京：高等教育出版社，2008.</p><p>　　[3] 《電子線路設(shè)計》 謝自美 武漢：華中科技大學，2000.</p><p><b>　　10、附錄</b><

78、;/p><p><b>　　10.1設(shè)計圖紙</b></p><p>　　10.1.1 系統(tǒng)整體仿真圖</p><p>　　10.1.2 數(shù)字鐘電路Protel設(shè)計圖 </p><p>　　10.1.3 印刷電路板的元件分布圖</p><p>　　10.1.4 印刷電路板布線圖 </p>